uint32_t vs uint_fast32_t vs uint_least32_t

Question

我在

stdint.h

中看到了整数的不同类型的定义。我将以无符号 32 位整数为例。

1. uint32_t

   明确表示 32 位无符号整数。我一直用的就是这个。

2. uint_fast32_t

   和

   uint_least32_t

   ：与

   uint32_t

   有什么区别，什么时候应该使用它们而不是

   uint32_t

   ？

现在，我看到

uintX_t

，其中 X 是 24、40、48 和 56。在我的代码中，我必须使用 48 和 56 位整数。作为一个例子，我认为

uint24_t

的定义是这样的：

struct uint24_t { unsigned int the_integer : 24; };

我说得对吗？并且，您会建议我对 48 位无符号整数使用

uint48_t

还是应该使用普通

uint64_t

？

谢谢您的解释。

Answer 1

与uint32_t有什么区别

uint_fast32_t

是至少 32 位的无符号类型，（以某种通用方式）是最快的此类类型。 “快速”意味着如果有选择，实现者可能会选择架构具有算术、加载和存储指令的大小。它不是任何特定基准测试的获胜者。

uint_least32_t

是至少 32 位的最小无符号类型。

uint32_t

是一种没有填充的 32 位类型（如果存在此类类型）。

我说得对吗？

不。如果

uint24_t

存在，那么它是整数类型，而不是

struct

。如果此实现中不存在 24 位无符号整数类型，则它不存在。

由于

unsigned long

要求至少为 32 位，因此

uint24_t

可能作为别名的唯一标准类型是

char

、

unsigned char

、

unsigned short

和

unsigned int

。或者，它可以是扩展类型（即，实现提供的整数类型不是标准中定义的任何整数类型）。

您会建议我对 48 位无符号整数使用 uint48_t 吗？

如果它存在并且是您想要的大小，那么您不妨使用它。但是，它不会存在于很多实现中，因此它仅适合在不可移植代码中使用。没关系，只要您必须处理精确的 48 位整数的原因是特定于平台的。

确切的 16、32 和 64 位类型在技术上也是可选的，但如果实现具有合适的整数类型，则需要它们存在。 “合适”不仅意味着存在精确的N位无符号类型且没有填充位，而且还意味着对应的有符号类型没有填充位并且使用2的补码表示。实际上，这与任何地方都非常接近，因此使用它们中的任何一个都几乎不会限制可移植性。为了获得最大的便携性，您应该优先使用

uint_least32_t

或

uint_fast32_t

而不是

uint32_t

。哪一个取决于你更关心速度还是大小。根据我的经验，很少有人会打扰，因为没有 32 位整数类型的平台已经很奇怪，以至于大多数人不关心他们的代码是否在其上运行。

Answer 2

std::uint32_t

仅当平台支持正好 32 位宽且无填充的无符号整数类型时才存在。

std::uint_least32_t

始终存在，是至少 32 位的无符号整型，并且是最小的此类类型。

std::uint_fast32_t

也始终存在，并且是至少 32 位的整数类型，并且它是平台的“最自然”类型，即操作生成最高效代码的类型。

注意：带符号的版本，

std::int32_t

，也需要 2 的补码符号表示。